Właściwości fizyczne i łączeniowe styków z kompozytów Ag-W C-C i Ag-W-C

• Autorzy: Frydman K. , Wójcik-Grzybek D. , Borkowski P. , Walczuk E. , Zasada D.

Warianty tytułu

EN

Physical and switching properties of Ag-WC-C and Ag-W-C composite materials

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Rozwój wiedzy o procesach zachodzących podczas pracy styków w łuku elektrycznym pozwala na opracowanie nowych, odporniejszych na erozję materiałów stykowych. W niskonapięciowych łącznikach elektrycznych główną rolę odgrywają kompozytowe materiały stykowe na bazie srebra. Prowadzone obecnie badania w zakresie zastosowania materiałów na styki do niskonapięciowych łączników powietrznych koncentrują się głównie na doskonaleniu istniejących kompozytów poprzez modyfikację składu chemicznego i struktury oraz modernizacji stosowanych technologii w celu podwyższenia parametrów technicznych. Do materiałów, które mogą znaleźć zastosowanie w wyłącznikach o dużej trwałości łączeniowej należą materiały kompozytowe typu srebro-węgiel i srebro-wolfram-węgiel [1-5-3]. Odznaczają się one dużą odpornością na działanie erozyjne łuku elektrycznego oraz na sczepianie, a jednocześnie wykazują niską i stabilną rezystancję zestykową. W artykule przedstawiono wyniki badań właściwości fizycznych (tab. 2) i mikrostruktury kompozytów Ag-W-C i Ag-WC-C (rys. 4, 5) wykonanych przez autorów z mieszanin otrzymywanych klasyczną metodą mieszania oraz metodą mechanicznej syntezy. Przedstawiono również wyniki badań erozji łukowej (rys. 8), rezystancji zestykowej (rys. 9) oraz zaprezentowano analizę stanu powierzchni styków po pracy w łuku elektrycznym (rys. 11 + 13).

EN

The development of knowledge connected with processes that take place du-ring contacl work in an electric arc makes it possible to develop new contact materials that are characterized by higher resistance to erosion. In low-voltage switchgear, the silver-based composite contact materials are most important. Currently conducted investigations on using the contact materials in low-voltage air switches are mainly concentrated on improving the existing composites through the modification of their chemical consti-tution and structure, as well as the modernization of applied technologies for the purpose of enhancing technical parameters. The materials that can be used in circuit breakers characterized by long contact life include silver-tungsten carbide-carbon and siKer-tungsten-carbon [1-5-3] composites. They have high resistance to electric arc erosion and welding and at the same time demonstrate Iow and stable contact resistance. The paper presents the results of investigations physical properties (Tab. 2) and the microstructure of Ag-WC-C and Ag-W-C composites (Fig. 4, 5) ob-tained by the authors from mixtures generated by conventional mixing and mechanical alloying method. The results of research on arc erosion (Fig. 8). contact resistance (Fig. 9) and composite materials welding (Fig. 10) are also shown. Moreover, the analysis of contact surface condition after working in electric arc is presented (Fig. 11-5-13).

Słowa kluczowe

PL

materiały stykowe; kompozyty Ag-WC-C i Ag-W-C; erozja łukowa; praca styków w łuku elektrycznym

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Inżynieria Materiałowa
• Rocznik: 2009
• Tom: Vol. 30, nr 1
• Strony: 32--39
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Frydman K.

autor

Wójcik-Grzybek D.

autor

Borkowski P.

autor

Walczuk E.

autor

Zasada D.

• Instytut Technologii Materiałów Elektronicznych,

Bibliografia

• [1] Slade P. G., Chien J. K., Bindas J. A.: Contact resistance variations in high silver content, silver-refractory carbide contacts. 13th Internationa1e Conference on Electrical Contacts, Lausanne (1986) 216-220.
• [2] Allen S. E., Streicher, Leung Chi: Electrical performance of Ag-W-C and Ag-WC-C contacts in switching tests. 20th ICEC Stockholm (2000) 109-114.
• [3] Findik F., Uzun H.: Microstructure, hardness and electrical properties of silver-based refractory contact materials. Materials&Design 24 (2003) 489-492.
• [4] Wójcik-Grzybek D., Kaliszuk K., Frydman K., Bucholc W.: Spiekanie kompozytowych materiałów stykowych na osnowie srebra. Inżynieria Materiałowa 2 (2005) 54-61.
• [5] Frydman K., Wójcik-Grzybek D., Bucholc W., Walczuk E., Borkowski P.: Kompozytowe materiały stykowe Ag-WC. Inżynieria Materiałowa 5 (2007) 850-856.
• [6] Chmielewski M.: Wpływ składu chemicznego i granulometrycznego proszków Al2O3 i Cr na strukturę i wybrane własności materiałów gradientowych. Praca doktorska, Warszawa (2005).
• [7] Benjamin J. S., Volin T. E.: The mechanism of mechanical alloying, Metallurgical Transactions A 5A (1974) 1929-1943.
• [8] Borkowski P.: Modelowanie i badanie erozji styków. Wydawnictwa Politechniki Łódzkiej, Zeszyty Naukowe nr 1014, Rozprawy Naukowe, Z. 365, Łódź (2008).
• [9] Walczuk E., Borkowski P., Kaliszuk K., Frydman K., Wójcik-Grzybek D., Bucholc W.: Erozja łukowa i rezystancja zestykowa silnoprądowych styków z kompozytów WC-Ag. Materiały Elektroniczne 4 (2000) 5-21.
• [10] Frydman K., Wójcik-Grzybek D., Zasada D.: Nowe trójskładnikowe kompozytowe materiały stykowe Ag-W-C i Ag-WC-C, przeznaczone do łączników o dużej zdolności łączeniowej i niezawodności. Niepublikowane sprawozdanie ITME (2008).
• [11] Kaliszuk K., Frydman K., Wójcik-Grzybek D., Bucholc W., Walczuk E., Borkowski P., Zasada D.: Badania SEM powierzchni styków z kompozytu WC-Ag po pracy w łuku elektrycznym. Materiały Elektroniczne 4 (2002) 55-76.
• [12] Borkowski P., Walczuk E.: Opracowanie skomputeryzowanego stanowiska do badań sczepiania dynamicznego zestyków elektrycznych. VII Konferencja Naukowo-Techniczna „Zastosowanie Komputerów w Elektrotechnice, Poznań/Kiekrz (2002) 745-748.
• [13] Borkowski P., Boczkowski D., Wysocki T.: Computer-controlled system for testing contacts on switching high current. Journal of Measurement 40/3 (2007) 294-299.
• [14] Walczuk E., Borkowski P., Wojcik-Grzybek D., Frydman K.: Electrical properties of Ag-Fe and Ag-Fe2O3 composite contact materials for low voltage switchgear. Proc. of 24th ICEC, Saint Malo (2008) 48-54.